1 Кіріспе
Соңғы онжылдықта байланыс технологиясының қарқынды дамуымен талшықты-оптикалық кабельдерді қолдану саласы кеңейді. Талшықты-оптикалық кабельдерге қойылатын экологиялық талаптар артып келе жатқандықтан, талшықты-оптикалық кабельдерде қолданылатын материалдардың сапасына қойылатын талаптар да артып келеді. Талшықты-оптикалық кабельді суды блоктайтын таспа - талшықты-оптикалық кабель өнеркәсібінде қолданылатын кең таралған суды блоктайтын материал, талшықты-оптикалық кабельде тығыздау, гидрооқшаулағыш, ылғал және буферден қорғау рөлі кеңінен танылды және оның түрлері мен өнімділігі үздіксіз болды. талшықты-оптикалық кабельдің дамуымен жетілдірілді және жетілдірілді. Соңғы жылдары оптикалық кабельге «құрғақ ядро» құрылымы енгізілді. Кабельдік су тосқауылының бұл түрі әдетте судың кабель өзегіне бойлық енуіне жол бермеу үшін таспаның, жіптің немесе жабынның комбинациясы болып табылады. Құрғақ талшықты-оптикалық кабельдерді қабылдаудың өсуімен құрғақ талшықты-оптикалық кабель материалдары дәстүрлі мұнай желе негізіндегі кабельді толтыру қосылыстарын тез ауыстырады. Құрғақ өзек материалы гидрогельді қалыптастыру үшін суды тез сіңіретін полимерді пайдаланады, ол ісінеді және кабельдің су өту арналарын толтырады. Сонымен қатар, құрғақ өзек материалында жабысқақ май жоқ болғандықтан, кабельді біріктіруге дайындау үшін ешқандай майлықтар, еріткіштер немесе тазартқыштар қажет емес және кабельді қосу уақыты айтарлықтай қысқарады. Кабельдің жеңіл салмағы және сыртқы арматуралық жіп пен қабық арасындағы жақсы адгезиясы азаймайды, бұл оны танымал таңдауға айналдырады.
2 Судың кабельге әсері және суға төзімділік механизмі
Суды бөгеу үшін әртүрлі шараларды қолданудың негізгі себебі кабельге түсетін су сутегі мен O H- иондарына ыдырайды, бұл оптикалық талшықтың беріліс жоғалуын арттырады, талшықтың өнімділігін төмендетеді және жұмыс уақытын қысқартады. кабельдің қызмет ету мерзімі. Суды бөгеудің ең кең тараған шаралары мұнай пастасымен толтыру және суды бөгейтін таспаны қосу болып табылады, олар су мен ылғалдың тігінен таралуын болдырмау үшін кабель өзегі мен қабық арасындағы саңылауға толтырылады, осылайша суды бөгеуде рөл атқарады.
Синтетикалық шайырлар талшықты-оптикалық кабельдерде (біріншіден кабельдерде) оқшаулағыш ретінде көп мөлшерде пайдаланылған кезде, бұл оқшаулағыш материалдар да судың түсуіне қарсы емес. Оқшаулағыш материалда «су ағаштарының» пайда болуы трансмиссия өнімділігіне әсер етудің негізгі себебі болып табылады. Оқшаулағыш материалға су ағаштарының әсер ету механизмі әдетте келесідей түсіндіріледі: күшті электр өрісінің арқасында (басқа гипотеза - шайырдың химиялық қасиеттері жеделдетілген электрондардың өте әлсіз разряды арқылы өзгереді), су молекулалары талшықты-оптикалық кабельдің қаптама материалында болатын әртүрлі микро-кеуектер саны арқылы. Су молекулалары кабель қабықшасының материалындағы әртүрлі микро-кеуектер арқылы еніп, «су ағаштарын» қалыптастырады, бірте-бірте судың көп мөлшерін жинайды және кабельдің бойлық бағытына таралады және кабельдің жұмысына әсер етеді. Көптеген жылдар бойы халықаралық зерттеулер мен сынақтардан кейін, 1980-ші жылдардың ортасында, су ағаштарын шығарудың ең жақсы әдісін жоюдың жолын табу үшін, яғни суды сіңіру қабатына оралған кабельді экструзияға дейін су тосқауылының кеңеюін болдырмайды. және бойлық таралу ішіндегі кабельдегі суды бөгеп, су ағаштарының өсуін баяулату; сонымен бірге судың сыртқы зақымдануы мен инфильтрациясына байланысты су тосқауылы кабельдің бойлық таралуына емес, суды тез бітеп тастауы мүмкін.
3 Кабельдік су тосқауылына шолу
3. 1 Талшықты-оптикалық кабельдік су бөгеттерінің жіктелуі
Оптикалық кабельдік су бөгеттерін жіктеудің көптеген жолдары бар, олардың құрылымына, сапасы мен қалыңдығына қарай жіктеуге болады. Тұтастай алғанда, оларды құрылымы бойынша жіктеуге болады: екі жақты ламинатталған су өткізбейтін, бір жақты қапталған су өткізбейтін және композиттік пленкалы су өткізбейтін. Су тосқауылының су тосқауыл функциясы негізінен жоғары су сіңіретін материалға (су тосқауылы деп аталады) байланысты, ол су тосқауылы сумен кездескеннен кейін тез ісініп, үлкен көлемде гель түзеді (су тосқауылы жүздеген есе көп сіңіре алады) өзіне қарағанда су), осылайша су ағашының өсуіне жол бермейді және судың үздіксіз енуі мен таралуын болдырмайды. Оларға табиғи және химиялық модификацияланған полисахаридтер жатады.
Бұл табиғи немесе жартылай табиғи су блокаторларының жақсы қасиеттері болғанымен, олардың екі өлімге әкелетін кемшілігі бар:
1) олар биологиялық ыдырайтын және 2) тез тұтанғыш. Бұл оларды талшықты-оптикалық кабель материалдарында пайдалану екіталай. Су кедергісіндегі синтетикалық материалдың басқа түрі полиакрилаттармен ұсынылған, олар оптикалық кабельдер үшін суға төзімділік ретінде пайдаланылуы мүмкін, себебі олар келесі талаптарға сәйкес келеді: 1) құрғақ кезде олар оптикалық кабельдерді жасау кезінде пайда болатын кернеулерге қарсы тұра алады;
2) құрғаған кезде олар кабельдің қызмет ету мерзіміне әсер етпей, оптикалық кабельдердің жұмыс жағдайларына (бөлме температурасынан 90 ° C-қа дейінгі термиялық цикл) төтеп бере алады, сонымен қатар қысқа уақыт ішінде жоғары температураға төтеп бере алады;
3) су кірген кезде олар тез ісініп, кеңею жылдамдығымен гель түзе алады.
4) жоғары тұтқыр гель шығарады, тіпті жоғары температурада гельдің тұтқырлығы ұзақ уақыт бойы тұрақты болады.
Су репелленттерінің синтезін жалпы түрде дәстүрлі химиялық әдістерге бөлуге болады – кері фазалық әдіс (мұнайдағы суды полимерлеудің кросс-байланыстыру әдісі), өздерінің кросс-байланыстырушы полимерлеу әдісі – дискілік әдіс, сәулелену әдісі – «кобальт 60» γ. -сәулелік әдіс. Кросс-байланыс әдісі «кобальт 60» γ-сәулелену әдісіне негізделген. Әртүрлі синтез әдістерінің полимерленуі мен кросс-байланыстыру дәрежесі әртүрлі, сондықтан суды бөгейтін ленталарда талап етілетін суды бөгеу агентіне өте қатаң талаптар қойылады. Жоғарыда аталған төрт талапқа өте аз ғана полиакрилаттар жауап бере алады, практикалық тәжірибеге сәйкес, суды блоктайтын агенттер (суды сіңіретін шайырлар) кросс-байланыстырылған натрий полиакрилатының бір бөлігі үшін шикізат ретінде пайдаланыла алмайды, бір жерде қолданылуы керек. суды тез және жоғары сіңіру еселенген мақсатқа жету үшін көп полимерлі кросс-байланыстыру әдісі (яғни, кросс-байланыстырылған натрий полиакрилат қоспасының әртүрлі бөлігі). Негізгі талаптар: суды сіңіру бірнеше есе шамамен 400 есеге жетуі мүмкін, суды сіңіру жылдамдығы суға қарсы сіңетін судың 75% сіңіру үшін бірінші минутқа жетуі мүмкін; суға төзімді кептіруге термиялық тұрақтылық талаптары: ұзақ мерзімді температураға төзімділік 90 ° C, максималды жұмыс температурасы 160 ° C, лезде температураға төзімділік 230 ° C (әсіресе электр сигналдары бар фотоэлектрлік композиттік кабель үшін маңызды); гель тұрақтылығының талаптары қалыптасқаннан кейін суды сіңіру: бірнеше термиялық циклдерден кейін (20°C ~ 95°C) Суды сіңіруден кейінгі гельдің тұрақтылығы қажет: жоғары тұтқырлық гель және бірнеше термиялық циклдардан кейін гель беріктігі (20°C - 95°) C). Гельдің тұрақтылығы синтез әдісіне және өндіруші пайдаланатын материалдарға байланысты айтарлықтай өзгереді. Сонымен қатар, кеңею жылдамдығы неғұрлым жылдам болмаса, соғұрлым жақсы, кейбір өнімдер біржақты жылдамдыққа ұмтылады, қоспаларды пайдалану гидрогельдің тұрақтылығына, суды ұстау қабілетінің бұзылуына ықпал етпейді, бірақ әсерге жету үшін емес. суға төзімділік.
3. Су өткізбейтін таспаның 3 сипаттамасы Кабель өндіру, сынау, тасымалдау, сақтау және пайдалану процесінде экологиялық сынаққа төтеп беретіндей, оптикалық кабельді пайдалану тұрғысынан кабельді су өткізбейтін таспа талаптар төмендегідей:
1) сыртқы түрі талшықты бөлу, қабатсыз және ұнтақсыз композициялық материалдар, белгілі бір механикалық беріктігі бар, кабельдің қажеттіліктеріне жарамды;
2) біркелкі, қайталанатын, сапасы тұрақты, кабельді қалыптастыру кезінде қабаттаспайды және өндіреді.
3) жоғары кеңейту қысымы, жылдам кеңею жылдамдығы, жақсы гель тұрақтылығы;
4) әр түрлі кейінгі өңдеуге жарамды жақсы термиялық тұрақтылық;
5) жоғары химиялық тұрақтылық, құрамында коррозиялық компоненттері жоқ, бактериялар мен зең эрозиясына төзімді;
6) оптикалық кабельдің басқа материалдарымен жақсы үйлесімділігі, тотығуға төзімділігі және т.б.
4 Оптикалық кабельдің су тосқауылының өнімділік стандарттары
Зерттеу нәтижелерінің көп саны кабель беру өнімділігінің ұзақ мерзімді тұрақтылығына білікті емес суға төзімділік үлкен зиян келтіретінін көрсетеді. Оптикалық талшықты кабельді өндіру процесінде және зауыттық тексеруде бұл зиян табу қиын, бірақ оны пайдаланудан кейін кабельді төсеу процесінде бірте-бірте пайда болады. Сондықтан, жан-жақты және нақты сынақ стандарттарын дер кезінде әзірлеу, бағалау үшін негіз табу үшін барлық тараптар қабылдай алады, кезек күттірмейтін міндетке айналды. Автордың су өткізбейтін белдіктер бойынша жүргізген ауқымды зерттеулері, барлаулары және тәжірибелері су өткізбейтін белдіктердің техникалық стандарттарын әзірлеуге барабар техникалық негіз берді. Төмендегілердің негізінде су тосқауылының мәнінің өнімділік параметрлерін анықтаңыз:
1) суды тоқтатуға арналған оптикалық кабель стандартының талаптары (негізінен оптикалық кабельдік стандарттағы оптикалық кабель материалының талаптары);
2) су тосқауылдарын жасау және пайдалану тәжірибесі және тиісті сынақ хаттамалары;
3) талшықты-оптикалық кабельдердің өнімділігіне су өткізбейтін таспалар сипаттамаларының әсері бойынша зерттеу нәтижелері.
4. 1 Сыртқы түрі
Су тосқауыл таспасының сыртқы түрі біркелкі бөлінген талшықтар болуы керек; беті тегіс және әжімдер, қыртыстар және жыртылуларсыз болуы керек; таспаның енінде ешқандай бөлінулер болмауы керек; композициялық материал қабаттасудан таза болуы керек; таспа тығыз оралған болуы керек және қол таспасының шеттері «сабан қалпақ пішінінен» бос болуы керек.
4.2 Су қоймасының механикалық беріктігі
Су тоқтатқыштың созылу беріктігі полиэфирлі тоқыма емес таспаны дайындау әдісіне байланысты, бірдей сандық жағдайларда вискоза әдісі өнімнің созылу беріктігін өндірудің ыстықтай илек әдісіне қарағанда жақсырақ, қалыңдығы да жұқа. Су тосқауыл таспасының созылу күші кабельді орау немесе оны айналдыру әдісіне байланысты өзгереді.
Бұл суды блоктайтын екі белдік үшін негізгі көрсеткіш болып табылады, ол үшін сынақ әдісі құрылғымен, сұйықтықпен және сынақ процедурасымен біріктірілуі керек. Су өткізбейтін таспадағы негізгі суды бөгейтін материал судың ісіну биіктігінің стандартын біркелкі ету үшін су сапасына қойылатын талаптардың құрамы мен сипатына сезімтал жартылай кросс-байланыстырылған натрий полиакрилаты және оның туындылары болып табылады. блоктаушы лентада ионсыздандырылған суды пайдалану басым болуы керек (дистильденген су арбитражда қолданылады), өйткені деионизацияланған суда негізінен таза су болып табылатын анионды және катиондық компонент жоқ. Әртүрлі су сапасындағы су сіңіру шайырының сіңіру көбейткіші өте өзгереді, егер таза судағы сіңіру көбейткіші номиналды мәннен 100% болса; ағынды суда ол 40% -дан 60% -ға дейін (әр орынның су сапасына байланысты); теңіз суында ол 12% құрайды; жер асты суы немесе арық суы күрделірек, сіңіру пайызын анықтау қиын, оның мәні өте төмен болады. Кабельдің су тосқауылының әсері мен қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін ісіну биіктігі > 10 мм су тосқауыл таспасын қолданған дұрыс.
4.3 Электрлік қасиеттері
Жалпы айтқанда, оптикалық кабель металл сымның электр сигналдарының берілуін қамтымайды, сондықтан жартылай өткізгіш қарсылық су таспасын пайдалануды қамтымайды, тек 33 Ван Цян және т.б.: оптикалық кабель суға төзімді таспа
Электрлік композиттік кабель электр сигналдары болғанға дейін, кабель құрылымына сәйкес шарт бойынша нақты талаптар.
4.4 Термиялық тұрақтылық Су өткізбейтін таспалардың көптеген түрлері термиялық тұрақтылық талаптарына жауап бере алады: ұзақ мерзімді температураға төзімділік 90 ° C, максималды жұмыс температурасы 160 ° C, лезде температураға төзімділік 230 ° C. Бұл температураларда белгілі бір уақыт кезеңінен кейін суды бөгейтін таспаның өнімділігі өзгермеуі керек.
Гельдің беріктігі ісінетін материалдың ең маңызды сипаттамасы болуы керек, ал кеңею жылдамдығы судың бастапқы ену ұзақтығын шектеу үшін ғана қолданылады (1 м-ден аз). Жақсы кеңейту материалы дұрыс кеңею жылдамдығы мен жоғары тұтқырлыққа ие болуы керек. Нашар су тосқауыл материалы, тіпті жоғары кеңею жылдамдығы және төмен тұтқырлығы болса да, су тосқауылының нашар қасиеттеріне ие болады. Мұны бірқатар термиялық циклдармен салыстырғанда тексеруге болады. Гидролитикалық жағдайда гель оның сапасын нашарлататын төмен тұтқыр сұйықтыққа ыдырайды. Бұған ісіну ұнтағы бар таза су суспензиясын 2 сағат бойы араластыру арқылы қол жеткізіледі. Содан кейін алынған гель артық судан бөлініп, 95°C температурада 24 сағат бұрын және кейін тұтқырлықты өлшеу үшін айналмалы вискозиметрге орналастырылады. Гель тұрақтылығының айырмашылығын көруге болады. Бұл әдетте 20°C-тан 95°C-қа дейінгі 8 сағаттық және 95°C-ден 20°C-қа дейінгі 8 сағаттық циклдерде орындалады. Тиісті неміс стандарттары 8 сағаттық 126 циклды талап етеді.
4. 5 Үйлесімділік Су тосқауылының үйлесімділігі талшықты-оптикалық кабельдің қызмет ету мерзіміне қатысты ерекше маңызды сипаттама болып табылады, сондықтан осы уақытқа дейін тартылған талшықты-оптикалық кабель материалдарына қатысты қарастырылуы керек. Үйлесімділік айқын болу үшін көп уақытты қажет ететіндіктен, тездетілген қартаю сынағы қолданылуы керек, яғни кабель материалының үлгісі таза сүртіліп, құрғақ суға төзімді таспа қабатымен оралып, 100 ° C температурада тұрақты температура камерасында 10 сағат бойы сақталады. күннен кейін сапасы өлшенеді. Материалдың созылу күші мен созылуы сынақтан кейін 20%-дан аспауы керек.
Жіберу уақыты: 22 шілде 2022 ж